(57)【要約】【課題】貯水トレイが溢水して機体外にそれが漏れることのない洗濯乾燥機を提供する。【解決手段】衣類３３を収納し、それを洗濯、乾燥する洗濯槽１５と、衣類３３の乾燥時の湿った空気を除湿する除湿手段１８と、洗濯槽１５内の空気を風路２２を通して除湿手段１８に送る送風手段２３と、除湿手段１８で発生した結露水及び／または洗濯槽１５から漏れ出た洗濯水を貯める貯水トレイ３６と、貯水トレイ３６に貯まった貯水の水位を検知する水位検知手段４５と、貯水を排出するための排水ポンプ３７を備え、水位検知手段４５が所定の水位を検知した時に排水ポンプ３７を駆動するもので、洗濯工程時に、洗濯水の一部が風路を通じて溢水し貯水トレイ３６に蓄積することがあっても、水位が上昇し水位検知手段４５がそれを検知すると、排水ポンプ３７で排水するので、貯水トレイ３６内の貯水が機体外に溢水することが無い。【選択図】図１
2007135807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を収納すると共に前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯槽と、前記衣類の乾燥時の湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を風路を介して前記除湿手段に送る送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水及び／または前記洗濯槽から漏れ出た洗濯水を貯める貯水トレイと、前記貯水トレイに貯まった貯水の水位を検知する水位検知手段と、前記貯水を排出するための排水ポンプを備え、前記水位検知手段が所定の水位を検知した時に前記排水ポンプを駆動するようにした洗濯乾燥機。
【請求項２】
乾燥行程の開始から所定時間排水ポンプを駆動する請求項１に記載の洗濯乾燥機。
【請求項３】
水位検知手段は、自己発熱特性を有するサーミスタを用いた請求項１又は２に記載の洗濯乾燥機。
【請求項４】
除湿手段を、圧縮機と熱交換器を備えたヒートポンプサイクルで構成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭や業務用に使用される洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯乾燥機における洗濯工程後の衣類の乾燥工程では、衣類から出た水蒸気を含む乾燥用空気を蒸発器に当てて、除湿し、その空気を凝縮器に通して加熱し、乾燥空気として回転ドラムに循環させて乾燥を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、上記特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機の断面図を示すもので、図８に示すように、洗濯乾燥機の本体１内に、被乾燥物１１を収納する回転ドラム２と、洗濯乾燥モータ３と、送風機４と、循環ダクト５と、蒸発器６と、凝縮器７と、圧縮機８と、絞り装置９と、インバータ回路１０を設け、インバータ回路１０によって圧縮機８を駆動しつつ、回転ドラム２内に入れられた洗濯物などの被乾燥物１１に送風機４により矢印で示したような風を当て、蒸発器６を通すことにより、そこで除湿された空気を、凝縮器７へ導いて加熱し、乾燥空気として再び回転ドラム２内に循環させ、乾燥空気の一部は排気口１２から外部に排出し、蒸発器６表面で結露し、空気から取り除かれた水分は、排水口１３から機外に排出されるようになっていた。
【特許文献１】特開平７−１７８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の洗濯乾燥機の構成では、蒸発器６によって空気から取り除かれた水分（結露水）は、排水口１３から直接機体の直下に排水されるため、洗濯乾燥機を屋外や、屋内でも床に排水溝がある場所にしか設置できず、設置できる場所が限定されてしまうという課題があった。
【０００５】
これを改善するために、排水口１３を本体１の下面に設けて、直接排水する代わりに、貯水トレイなどの一時滞留スペースを設けて、そこに一旦水を貯め、例えば電動式の排水ポンプなどによって、排水を行うようにすれば、より高い位置から外に排水ホースの一端を接続し、排水ホースの他端を家庭内の排水管などに接続することも可能になる。このように排水を確実におこなうためには、乾燥時に貯水トレイに溜まった結露水を、排水ポンプを駆動して確実に排水するという方法は有効な手段である。
【０００６】
しかしながら、このような構成においては、送風経路（風路）がどうしても回転ドラムと結合されているため洗濯中飛沫水が送風経路を経由して貯水トレイに溜まりそれが蓄積され続けると、貯水トレイから水が溢れ、機体底面より外部に流水し設置面に水が溢れだし床を水浸しにするという課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、安価な構成で、洗濯時に偶発的に送風経路を通じて貯水トレイに溜まった水が、機体外に溢水し設置面から水が流出することのない信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、衣類を収納すると共に前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯槽と、前記衣類の乾燥時の湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を風路を介して前記除湿手段に送る送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水及び／または前記洗濯槽から漏れ出た洗濯水を貯める貯水トレイと、前記貯水トレイに貯まった貯水の水位を検知する水位検知手段と、前記貯水を排出するための排水ポンプを備え、前記水位検知手段が所定の水位を検知した時に前記排水ポンプを駆動するようにしたもので、洗濯工程時に、洗濯水位が高水位で回転ドラムの回転で水がかき乱され飛沫水が風路を通じて溢水するとか、洗剤が泡立ちすぎて同様に風路を通じて溢水し、貯水トレイにその洗濯水が蓄積することがあっても、水位が上昇してくると水位検知手段がその水位を検知し、排水ポンプで貯水を排水するので、貯水トレイ内の貯水が機体外に溢水しユーザー宅の床面を水浸しにするという致命的な不具合が起こることが無く、信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の洗濯乾燥機は、安価な構成で、洗濯水位が高水位で回転ドラムがまわり飛沫水が風路を通じて貯水トレイに蓄積し溢水するとか、洗剤が泡立ちすぎて同様に風路を通じて貯水トレイに蓄積し、それが溢水して機体外に溢れ出しユーザー宅の床面を水浸しにするという不具合を未然に防止し信頼性の高い洗濯乾燥機を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、衣類を収納すると共に前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯槽と、前記衣類の乾燥時の湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を風路を介して前記除湿手段に送る送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水及び／または前記洗濯槽から漏れ出た洗濯水を貯める貯水トレイと、前記貯水トレイに貯まった貯水の水位を検知する水位検知手段と、前記貯水を排出するための排水ポンプを備え、前記水位検知手段が所定の水位を検知した時に前記排水ポンプを駆動するようにしたもので、洗濯工程時に、洗濯水位が高水位で回転ドラムの回転で水がかき乱され飛沫水が風路を通じて溢水するとか、洗剤が泡立ちすぎて同様に風路を通じて溢水し、貯水トレイにその洗濯水が蓄積することがあっても、水位が上昇してくると水位検知手段がその水位を検知し、排水ポンプで貯水を排水するので、、貯水トレイ内の貯水が機体外に溢水しユーザー宅の床面を水浸しにするという致命的な不具合が起こることが無く、信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の乾燥行程の開始から所定時間排水ポンプを駆動するもので、洗濯時に、風路を通じて溢水して貯水トレイに溜まった洗濯水に、さらに乾燥時の結露水が溜まって貯水トレイが溢水しユーザー宅の床面を水浸しにするという不具合が起こることが無く、信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の水位検知手段は、自己発熱特性を有するサーミスタを用いたもので、サーミスタには機構的な可動部がないので、特に脱水中など振動が加わる条件下においても、誤動作をおこすこともなく、また振動により発生する騒音もなく、信頼性、耐久性に優れた洗濯乾燥機を提供することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の除湿手段を、圧縮機と熱交換器を備えたヒートポンプサイクルで構成したもので、熱交換器による除湿の効果が大きく、洗濯槽内の衣類などに極めて湿度の低い空気を供給して効果的な乾燥を行うことができると共に、エネルギーの有効活用を図り、地球環境の保全に対しても高い効果を発揮する、優れた洗濯乾燥機を提供することができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機について、図１〜６を用いて説明する。図１は、本実施の形態における洗濯乾燥機の概略断面図である。尚、上記従来の洗濯乾燥機と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１６】
図１において、本実施の形態における洗濯乾燥機には、衣類３３を収納する回転ドラム２と、回転ドラム２を回転自在に内包する洗濯槽１５と、回転ドラム２の回転軸１６に直軸に接続され回転ドラム２を回転する洗濯乾燥モータ３と、ヒートポンプサイクル１７を有し衣類３３の乾燥時に洗濯槽１５からの湿った空気を導いて湿気を取り除く作用を行う除湿手段１８が設けられている。ヒートポンプサイクル１７は、圧縮機８と、吸熱する第１の熱交換器１９と、発熱する第２の熱交換器２０と、キャピラリチューブ２１とを、冷媒が通る冷媒管１７ａで連結して構成されている。さらに、第１の熱交換器１９と、第２の熱交換器２０と、洗濯槽１５の間の空気を、風路２２を介して循環移動させる送風手段２３を有している。
【００１７】
なお、第１の熱交換器１９は、内部を通る冷媒を蒸発させることにより、空気から冷媒に熱を吸い込ませる作用から蒸発器などとも呼ばれ、一方第２の熱交換器２０は、逆に冷媒から空気に熱を与える作用をするもので、凝縮器と言われることもあるが、特に使用する冷媒は、各種のフロンなどに限定されるものではなく、例えば二酸化炭素（ＣＯ２）を超臨界状態として使用するものなどでも良く、その場合にはガスクーラーなどであってもかまわない。
【００１８】
そして、洗濯乾燥モータ３を駆動する第１の駆動回路２４と、圧縮機８を駆動する第２の駆動回路２５が接続されている。第１の整流回路２６は、倍電圧形であって第１の駆動回路２４に約２５０Ｖの直流電圧を供給し、第２の整流回路２７も、やはり倍電圧形で、第２の駆動回路２５の方に２３０Ｖの直流電圧を供給するものとなっている。
【００１９】
さらに、２８は、電源プラグで、電源高調波と端子雑音を抑えつつ、第１の整流回路２６と第２の整流回路２７に交流電源を供給する構成となっている。また、３２は、給水手段で、水道管３０および、開閉により水道管３０からの水を入れたり止めたりする給水弁３１により構成され、給水手段３２から水が洗濯槽１５に供給され、洗濯槽１５内で衣類３３の洗濯を行うものとなっている。
【００２０】
排水弁３４は、洗濯槽１５の下部に設けられていて、閉状態では洗濯槽１５内に水を蓄えて洗濯や濯ぎが行われ、開状態になった場合には、洗濯槽１５内の水を、排水管３５に排出するようになっている。
【００２１】
衣類乾燥時に、洗濯槽１５内の湿った空気が、風路２２を通って低温になっている第１の熱交換器１９に送られ、そこで冷やされて結露水が発生し、その結露水はヒートポンプサイクル１７の底部に設けた貯水トレイ３６に滴下し溜まっていく。
【００２２】
排水ポンプ３７は、貯水トレイ３６に溜まった結露水を排水するもので、直流１２ボルトで動作すると共に図示しない永久磁石、ブラシ、整流子を有する小型の電動機３８と、電動機３８により回転される第１の歯車３９と、第１の歯車３９と嵌合すると共に第１の歯車３９とは逆向きに回転する第２の歯車４０と、第１の歯車３９と第２の歯車４０を取り囲むケース４１と、その入り口側に設けたフィルタ４２からなり、貯水トレイ３６から結露水を吸い上げて、一旦、上側に押し上げ、オーバーフロー皿４３に流し出すもので、オーバーフロー皿４３に放出された結露水は、改めてオーバーフロー管４４を経て排水管３５に合流するようになっている。
【００２３】
本実施の形態においては、排水ポンプ３７として、第１の歯車３９と第２の歯車４０を持つ、いわゆるギアポンプなどと呼ばれるものを使用していることから、逆回転すると水流の向きも逆となってフィルタ４２に溜まった異物も除去できるという効果が得られるものとなっている。
【００２４】
この排水ポンプ３７の駆動パターンの例を、図２を用いて説明する。
【００２５】
図２の（１）は、一定インターバルで排水ポンプ３７を駆動する場合、（２）は、ランダム的要素を取り入れて排水ポンプ３７を間欠駆動する場合、（３）は、洗濯乾燥機の乾燥工程時に排水ポンプ３７を連続して駆動する場合である。ここで（１）や（２）のように間欠動作させる意味は、排水ポンプ３７を安価で、多少耐久性能に乏しいものでも実用に供せるように負荷を軽減するためである。しかし、（３）のように常時排水ポンプ３７を動作させていても使用上は全く問題ない。また、洗濯時や脱水時に洗濯槽１５から風路２２を経由して漏水する洗濯水の一部が貯水トレイ３６に貯まる可能性があるので、そのときも排水ポンプ３７を駆動し続ける方がより溢水という不具合を回避する意味では好ましい。
【００２６】
４５は、ヒートポンプサイクル１７の底部の貯水トレイ３６に溜まった結露水の水位を検知する水位検知手段で、自己発熱特性を持つサーミスタ４６を有している。サーミスタ４６からの信号が所定範囲である場合に、除湿手段１８の動作を停止するようにしている。この状態は、言い換えれば排水ポンプ３７が異物の目詰まり等の不具合で故障した際に結露水の供給を停止させ貯水トレイ３６の溢水を防止するという極めて重要な働きをすることを意味する。
【００２７】
従って、万一排水ポンプ３７が故障すると結露水が排出されないので、結露水が貯水トレイ３６に貯まるが、水位検知手段４５が結露水の水位が所定の水位に達したことを検知すると除湿手段１８の動作を停止するため、それ以降の結露水の水位の上昇が起こることがなく、水位の過剰な上昇による、洗濯乾燥機内部の構成部品への水による二次的な故障、誤動作、さらに洗濯乾燥機外への水溢れなどを確実に防止することができる。
【００２８】
本実施の形態では、サーミスタ４６と並べて、第２のサーミスタ４７からなる温度検知手段４８を、第１の熱交換器１９と第２の熱交換器２０の間の空気温度を検知する位置に設けている。さらに温度検知手段４８を、貯水トレイ３６に溜まった結露水の水位が上昇してきた場合に、サーミスタ４６と共に水に接し、水の温度も検知することができる高さに設けている。
【００２９】
図３は、サーミスタ４６と、温度検知手段４８の拡大断面図である。
【００３０】
図３において、サーミスタ４６は、外径が３ｍｍの絶縁性および耐熱性に富んだテフロン（登録商標）製のチューブ４９およびチューブ４９の上下両端から注入した耐熱樹脂からなる充填材５０により構成された絶縁層５１を周囲に有しており、サーミスタ４６の端子５２、５３は絶縁被覆付のリード線５４から引き出されているが、端子５２、５３は、水位が上昇して水中に没した状態となった時でも、水との間の電気的な絶縁が保てる構成となっている。
【００３１】
さらに、本実施の形態では、絶縁層５１で覆われたサーミスタ４６は、さらに両端が開口した樹脂製の直径９ｍｍのパイプで構成した管形状の防風体５５の中に収納されている。このように、絶縁層５１の外側に管形状の防風体５５を設けているので、水位が低く空中にある場合には、防風体５５が、サーミスタ４６に当たる空気の流れを弱めるという作用があり、これによりサーミスタ４６が自己発熱したときの熱の逃げが小さくなり、よりサーミスタ４６の温度が高く、摂氏１４０度程度にまで達するものとなり、水に没した場合には、絶縁層５１の下側の開口部から水が侵入して防風体５５内の水位が上昇し、上側の開口部から空気が自由に逃げていくことができるようになっている。
【００３２】
よって、水位が、サーミスタ４６の位置であるＬ１まで上昇した時点では、水位がそれより低い場合と比較して、サーミスタ４６からの熱の逃げ方の差をより大きくすることができ、ノイズなどによる水位の誤検知に対してのマージンをより大きくとることが可能となる。防風体５５の直径や、材質によっては、防風性能や水位が上がってきた場合のサーミスタ４６からの熱の逃げ方が変化するが、本実施の形態では、直径９ｍｍの管形状のものを用いたことにより、良好な水位検知特性を得ることができた。
【００３３】
特に、ヒートポンプサイクル１７を使用した洗濯乾燥機においては、送風手段２３による風量を例えば毎分２ｍ３程度の大きな値とすることにより、フロンなどの冷媒を用いて実現できる摂氏７０度程度の温風温度でありながら、湿度を非常に低くした空気により洗濯槽１５内に送り込んだ際の衣類３３への乾燥効果として大きなものが得られ、シワなども少ない優れた乾燥性能が得られるものとなる。
【００３４】
したがって、送風手段２３によって起こされる風が、自己発熱を持つサーミスタ４６に当たった場合の影響を、防風体５５により効果的に低減させるという構成は、極めて重要な機能を発揮するものとなる。
【００３５】
なお、防風体５５の上下端部が開放しているので、水位が上昇してくると、防風体５５の下側の開放端を水が通過し、絶縁層５１との間に水が存在する状態となる。よってサーミスタ４６の高さ（Ｌ１）まで水が来て、サーミスタ４６の自己発熱による熱が絶縁層５１越しに水に逃げ、サーミスタ４６が冷却されることからサーミスタ４６の温度が低下し、それにより水の検知、すなわち、所定の水位を検知することができるものである。
【００３６】
本実施の形態では、サーミスタ４６とほぼ同じ高さＬ１に第２のサーミスタ４７を用いた温度検知手段４８を設けており、第２のサーミスタ４７の周囲は、樹脂製の絶縁層５９で覆われ、絶縁被覆付リード線５６から引き出した端子５７、５８と周囲の水との間の電気的な絶縁を確保するようになっている。
【００３７】
なお、本実施の形態では、第２のサーミスタ４７を、自己発熱がほとんど無視できる程度の電流値で使用しているので、絶縁層５９については特別に耐熱性の高い樹脂材料を使用する必要はない。
【００３８】
図４は、水位検知手段４５のサーミスタ４６、および第２のサーミスタ４７を用いた温度検知手段４８が接続されている検知回路８１の回路図を示している。サーミスタ４６は、コネクタ８２によって２５０オームの抵抗８３、およびＮＰＮ形のトランジスタ８４に接続されている。
【００３９】
抵抗８３の上側の端子は１２Ｖの直流電源８５に接続されており、マイコン８６は出力ＱがＨｉｇｈとなることにより、トランジスタ８４をＯＮさせた状態において、抵抗８３からサーミスタ４６に電流が供給されてサーミスタ４６に十分な自己発熱を起こさせる構成となっている。
【００４０】
なお、本実施の形態では、マイコン８６の出力ＱがＬｏｗとなってトランジスタ８４がオフされた時に、サーミスタ４６の配線に存在するインダクタンスなどにより過電圧が発生してトランジスタ８４のコレクタ・エミッタ間に印加されることを防止するためのダイオード８７も設けられている。抵抗８８とコンデンサ８９は、サーミスタ４６の電圧からノイズ成分を取り除くためフィルタ回路として作用し、ノイズの無いアナログ電圧Ｖ１を得る。
【００４１】
コンパレータ９０、９１、９２、９３、９４はアナログ電圧Ｖ１と、それぞれの閾値電圧を比較してマイコン８６にＨｉｇｈ、Ｌｏｗの信号を出力するものとなっている。電圧源９５、９６、９７は、それぞれ６Ｖ、５Ｖ、４．５Ｖの電圧をコンパレータ９０、９１、９２に入力し比較させるものとなっている。
【００４２】
また、抵抗９８、９９、１００は、１２Ｖの直流電源８５を分圧し、１１Ｖおよび１Ｖの分圧出力をコンパレータ９３、９４に入力している。５Ｖの直流電源１０１は、マイコン８６などの電源として働いている。コンパレータ９０、９１、９２のオープンコレクタの出力端子はそれぞれ抵抗１０２、１０３、１０４によって５Ｖの直流電源１０１に接続されており、マイコン８６の入力端子Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３へと接続されている。
【００４３】
コンパレータ９３、９４のオープンコレクタ出力端子同士は接続された上、抵抗１０５によって５Ｖの直流電源１０１に接続され、いわゆるワイワード・オアされた信号がマイコン８６のＥ端子に入力される構成となっている。
【００４４】
第２のサーミスタ４７については、コネクタ１０６を介して、３．９２キロオームの抵抗１０７によって、５Ｖの直流電源１０１に接続されており、第２のサーミスタ４７に流れる電流値としてはサーミスタ４６よりもかなり小さく、よって自己発熱は１ｍＷ程度と低い値となり、自己発熱による第２のサーミスタ４７の温度上昇をほぼ無視できる大きさにして用いている。
【００４５】
第２のサーミスタ４７の電圧についても、ノイズ影響のないアナログ電圧Ｖ２を得るための抵抗１０８とコンデンサ１０９によるフィルタ回路を経てマイコン８６のＡ端子でアナログ電圧値が読み込まれ、マイコン８６の内部でデジタル値に変換され、さらに内部のプログラムが働くことにより、温度データに変換されるようになっている。
【００４６】
図５は、水位検知手段８１の動作特性を示すグラフであり、縦軸にはアナログ電圧Ｖ１、横軸には温度を取っているが、第２のサーミスタ４７を用いた温度検知手段４８による温度検出値に相当するものとして扱われている。
【００４７】
破線のＯは、コンパレータ９３のプラス入力端子電圧、破線のＳはコンパレータ９４のマイナス入力端子電圧、実線で示したＷとＡはそれぞれサーミスタ４６が空気中にある場合と水中にある場合における安定した時の温度とアナログ電圧Ｖ１との特性を示している。
【００４８】
また階段状の破線は、Ｖ１に対しての閾値であり、本実施の形態においては、温度検知手段４８の検知温度が、摂氏２０度以下では、電圧源９５の電圧６Ｖが有効とされ、マイコンはＤ１により水と空気の判定を起こすものとしている。温度検知手段４８の検知温度が、摂氏４０度以上の場合には、電圧源９７の電圧４．５Ｖが有効とされ、マイコンはＤ３により水と空気の判定を起こすものとしている。温度検知手段４８の検知温度が、摂氏２０度から４０度の範囲では、直流電源９６の電圧５Ｖが有効とされ、マイコンはＤ２により水と空気の判定を起こすものとしている。
【００４９】
いずれの温度条件においても、閾値よりもＶ１が高い場合には、Ｄ１からＤ３の内のそれぞれの温度に対応して有効となる端子は、Ｌｏｗとなりサーミスタ４６が水中に没している、すなわち水位がサーミスタ４６の位置まで上昇してきていると判断され、除湿手段１８の圧縮機８の運転を停止させる。
【００５０】
よって、サーミスタ４６からの信号が（閾値以上であるという）所定範囲である場合に除湿手段１８の動作を停止することになる。加えて、本実施の形態においては、上述したように温度検知手段４８の出力によって、サーミスタ４６からの信号Ｖ１が所定範囲であるか否かを判断する閾値を、６Ｖ、５Ｖ、４．５Ｖと３段階に変動させる構成としていることから、摂氏０度から５０度の温度範囲において、水と空気の判定が正確に行われるものとなり、水位がサーミスタ４６に達したかどうかを精度良く知ることができるようになる。
【００５１】
また、図３に示したように、サーミスタ４６と温度検知手段４８の第２のサーミスタ４７は、ほぼ同じ高さＬ１に並べて設けられていることから、水位が上昇した際にはほぼ同時に水に浸かるものとなり、正確な判定が可能となる。
【００５２】
ただし、多少の高さの違いがある状態で設けられた場合についても、少なくともサーミスタ４６と温度検知手段４８の両方が水に浸かるまで水位が上昇した段階においては、水が上昇してきていることは検知可能となる。そして、サーミスタ４６からの信号Ｖ１が、破線Ｏで示される閾値１１Ｖを越える場合には、通常のサーミスタ４６からの信号値としてはあり得ない値であり、サーミスタ４６の素子自身の断線が起こっているか、あるいはコネクタ８２が挿入されていないなどの異常が発生しているものと考えられる。
【００５３】
また、サーミスタ４６からの信号Ｖ１が、破線Ｓで示される閾値１Ｖ以下である場合には、やはり通常のサーミスタ４６からの信号値としてはあり得ない値であり、サーミスタ素子が故障して短絡状態となっている可能性がある。本実施の形態では、このようなＯよりも高い場合とＳよりも低い場合には、いずれもサーミスタ４６が正常範囲外であると判定し、除湿手段１８の動作を停止するようにしている。
【００５４】
したがって、サーミスタ４６の故障を放置してそのまま使用されることはなくなり、以降の２次的な故障、漏電、感電などを未然に防止することができるものとなる。
【００５５】
本実施の形態では、コンパレータ９３、９４の出力は共通に接続されているため、Ｏより高い場合とＳより低い場合のいずれに関しても、マイコン８６のＥ端子はＬｏｗとなり、サーミスタ４６の異常であることが判定され、除湿手段１８が停止されるものとなる。断線であるか短絡であるかを分離したい場合には、Ｄ１からＤ３のいずれかを参照することにより、分離が可能であり、例えばＤ１がＬｏｗである場合には断線、Ｄ１がＨｉｇｈである場合には短絡の異常であると判定できる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態においては、温度検知手段４８の検知出力に応じて、３段階の範囲を用い、それぞれに対応した閾値を、直流電源９５、９６、９７、コンパレータ９０、９１、９２を設けて、６Ｖ、５Ｖ、４．５Ｖの階段状に実現しているが、特にこのような構成に限定されるものでもなく、例えばマイコン８６のアナログ電圧が入力できるポートを用い、Ｖ１に対応する電圧をアナログ電圧として読み込み、マイコン８６内のプログラムによって、温度検知手段４８に応じたデジタルの閾値と比較してもよい。
【００５７】
その場合には、例えば、図５の２点鎖線Ｔのようなカーブで閾値を設定することもでき、プログラムの組み方によっては、かなり滑らかなカーブも実現できるので、ノイズなどに対しての余裕度も全温度範囲で十分大きいものとして、より安定性の高いものとすることも可能となる。
【００５８】
本実施の形態では、閾値を温度検知手段４８の検知出力に応じて変化させるものとしているが、例えばサーミスタ４６の出力に対して、温度検知手段４８から得られる出力信号によって、加減乗除等の計算を行って補正をかけ、補正後の値に対して所定の閾値との大小関係を比較し、水位がサーミスタ４６に達しているか否かを判定させるようにしても良く、要はサーミスタ４６からの出力と温度検知手段４８からの出力の２入力の関数として、水位が達しているかどうかを出力する方法であっても同等の効果があるものとなり、本発明の範疇となる。
【００５９】
なお、本実施の形態では自己発熱を持つサーミスタ４６に加えて、温度検知手段４８を設け、サーミスタ４６の周囲温度を検知する構成としているが、サーミスタ４６に流れる電流の大きさを変化させることにより、サーミスタ４６の自己発熱の大きさを切り換えるようにすることも可能であり、自己発熱によるサーミスタ４６の温度上昇が無視できる程度にした期間において周囲温度を検知し、その値によって閾値を決定し、自己発熱がある状態でのアナログ電圧値との比較を行っても良い。
【００６０】
また、本実施の形態では、水位検知手段として、従来一般的に使用されてきた浮き（フロート）などのような機構的な可動部分もないことから、信頼性の面でも優れており、特に洗濯乾燥機の場合、脱水時などには相当な振動が発生することもあるが、そのような振動のある条件下でも適切な水位検知動作が可能となり、加えて振動が加わった場合に、機構的な可動部分の遊びが原因で発生する騒音も防止することができるので、静かな洗濯乾燥機とすることもできるという効果もある。
【００６１】
また、本実施の形態では、本来乾燥中の結露水が貯水トレイ３６に溜まるのを検知して排水ポンプ３７を駆動し貯水を外部に排出し、溢水を防止するものであるが、洗濯中も常に水位検知手段４５を監視し稀に発生する回転ドラム２の回転モーメントに伴う水の激しい流動から発生する洗濯槽１５から風路２２への飛沫水や、洗剤の泡立ちによる泡が風路を通じての貯水トレイ３６に流入し、蓄積された場合でも排水ポンプ３を駆動し外部に水を排出し溢水を阻止するものである。
【００６２】
その動作について図６を用いて詳述する。図６の（ａ）図は、洗濯乾燥の行程、（ｂ）図は、水位検知手段４５の動作状態、（ｃ）図は、貯水トレイ３６の水位、（ｄ）図は、排水ポンプ３７の動作状態をそれぞれ示している。
【００６３】
まず（ａ）図に示すような洗濯から乾燥までの行程がある。ここで本発明は、乾燥以外の行程においても（ｂ）図に示すように、水位検知手段４５で貯水トレイ３６内の貯水の水位のモニターを行っている。
【００６４】
前述した理由により洗濯（すすぎも含む）中にも、図（ｃ）に示すように風路２２を通じて流入する洗濯水や泡で貯水トレイ３６の水位が上昇する（イ）。水位検知手段４５の溢水しきい値（ロ）に達すると、（ハ）のように排水ポンプ３７がＯＮし、一定期間動作し、（イ）のように貯水トレイ３６の水位が低下する。従って、洗濯中に風路２２を通じての水、泡の進入があっても貯水トレイ３６は溢水することがなく溢水に対する信頼性は高まる。
【００６５】
また、乾燥工程時は、（ニ）に示すように結露水が貯水トレイ３６に蓄積し水位が上昇し（ロ）のレベルに達すると、（ホ）のように排水ポンプ３７が駆動し、排水され貯水トレイ３６の水位は低下する。
【００６６】
また、水の有無を検知する手段としては、従来電極を２つ設けてその間の電気抵抗値を計測し、低い場合には電極間に水があるものと判断する構成もあるが、特に洗濯乾燥機においては除湿手段１８から出てくる水は、蒸留水と同等の電気抵抗が高いものとなっていることもあり、正確に水の有／無を判断することは難しいものとなるが、本実施の形態によれば、自己発熱を持ったサーミスタ４６を用いていることから洗濯槽１５から溢れてくる洗濯水も含めて検知すべき水の電気抵抗値に関係なく正確に水の有無を判定することができる。
【００６７】
また、サーミスタ４６に絶縁層５１を設けるという簡単な構成で、端子５２、５３との電気絶縁が容易に構成でき、例えば、従来の電極間に水があることを電気抵抗値の変化で計測する構成のものよりも安全性が高い構成を容易に実現できるもので、特に使用者が濡れた手で直接操作することが多い洗濯乾燥機としては、とりわけ効果が大きいものである。
【００６８】
なお、上記実施の形態において、回転ドラム２の回転軸１６を水平に配したが、必ずしも水平に限定されるものではなく、例えば一般に縦形と呼ばれるような垂直軸で脱水時に回転する回転ドラムを有するものや、回転軸１６を、水平に対して２０〜３０度程度傾斜させて設け、回転ドラム２内への衣類３３の出し入れが行いやすいようにしてもよく、さらに回転ドラム２内に、例えばパルセータなど他の機構部品などの構成要素をさらに付加して洗濯時により効果的な洗濯ができるような構成にしても良い。
【００６９】
（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態における洗濯乾燥機の各部位の動作状態を示すタイミングチャートである。尚、上記第１の実施の形態における洗濯乾燥機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
図７において、回転ドラム２が回転する洗濯時は、洗濯槽１５内のいたるところに水が回り込む。従って洗濯水の一部は、風路２２を通って貯水トレイ３６に進入する可能性がある。特にユーザーによってはたっぷりと水を入れて洗濯をしたい志向が多々見受けられる。そのような場合、洗濯水の一部が風路２２に進入する可能性が高い。
【００７１】
また、洗剤も多めに入れる志向もあり、その時は、泡立ちが激しく同様に風路２２に進入する可能性が高い。このような場合は、図７（イ）に示すように洗濯およびすすぎ時に貯水トレイ３６の水位が相当上がる可能性がある。場合によっては溢れ出す可能性もある。従って、脱水行程が終わり、乾燥行程に入るとたちまち結露水が、貯水トレイ３６にさらに蓄積されオーバーフローによる機外溢水の危険がある。
【００７２】
本実施の形態では、それを想定して乾燥行程に入ってすぐ、図７の（ロ）のように排水ポンプ３７を強制的に動作させるようにしたもので、洗濯時に貯水トレイ３６に溜まった貯水を排出することによって、乾燥時の結露水によるオーバーフローを未然に防ぎ機外溢水が発生することのない信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、安価な構成で、排水経路が多少複雑であっても、洗濯乾燥機を構成する部品の水没による故障、誤動作、水あふれを防止し、かつ設置場所を選ばす、信頼性の高いもので、除湿手段を有する空気調和機、除湿機や液体を扱う各種機器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の概略断面図
【図２】（１）〜（３）同洗濯乾燥機の排水ポンプの動作パターン例を示すタイミングチャート
【図３】（ａ）同洗濯乾燥機の水位検知手段の断面図（ｂ）同洗濯乾燥機の温度検知手段の断面図
【図４】同水位検知手段が接続された検知回路の回路図
【図５】同水位検知手段の動作特性を示すグラフ
【図６】同洗濯乾燥機の各部位の動作状態を示すタイミングチャート
【図７】本発明の実施の形態２における同洗濯乾燥機の各部位の動作状態を示すタイミングチャート
【図８】従来の洗濯乾燥機の概略断面図
【符号の説明】
【００７５】
１５  洗濯槽
１８  除湿手段
２２  風路
２３  送風手段
３３  衣類
３６  貯水トレイ
３７  排水ポンプ
４５  水位検知手段
【図１】
2007135807.tif 000003
【図２】
2007135807.tif 000004
【図３】
2007135807.tif 000005
【図４】
2007135807.tif 000006
【図５】
2007135807.tif 000007
【図６】
2007135807.tif 000008
【図７】
2007135807.tif 000009
【図８】
2007135807.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月15日(2006.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を収納する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する洗濯槽と、前記回転ドラムを回転駆動することで前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯乾燥モータと、前記洗濯槽内に水を供給する給水手段と、前記洗濯槽の下部に接続され前記洗濯槽内の洗濯水を機外に排出する排水管と、前記洗濯槽内の洗濯水の排水管への排出を制御する排水弁と、乾燥工程時において前記洗濯槽からの湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を風路を介して前記除湿手段に送った後再び前記洗濯槽内に送風する送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水及び前記洗濯槽から漏れ出た洗濯水を貯める貯水トレイと、前記貯水トレイに貯まった貯水の水位を検知する水位検知手段と、前記貯水を前記排水管へ排出する排水ポンプとを備え、洗濯工程時において、前記水位検知手段が所定の水位を検知した時に前記排水ポンプを駆動するようにした洗濯乾燥機。
【請求項２】
水位検知手段は、自己発熱特性を有するサーミスタを用いた請求項１記載の洗濯乾燥機。
【請求項３】
除湿手段を、圧縮機と熱交換器を備えたヒートポンプサイクルで構成した請求項１又は２に記載の洗濯乾燥機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭や業務用に使用される洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯乾燥機における洗濯工程後の衣類の乾燥工程では、衣類から出た水蒸気を含む乾燥用空気を蒸発器に当てて、除湿し、その空気を凝縮器に通して加熱し、乾燥空気として回転ドラムに循環させて乾燥を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、上記特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機の断面図を示すもので、図８に示すように、洗濯乾燥機の本体１内に、被乾燥物１１を収納する回転ドラム２と、洗濯乾燥モータ３と、送風機４と、循環ダクト５と、蒸発器６と、凝縮器７と、圧縮機８と、絞り装置９と、インバータ回路１０を設け、インバータ回路１０によって圧縮機８を駆動しつつ、回転ドラム２内に入れられた洗濯物などの被乾燥物１１に送風機４により矢印で示したような風を当て、蒸発器６を通すことにより、そこで除湿された空気を、凝縮器７へ導いて加熱し、乾燥空気として再び回転ドラム２内に循環させ、乾燥空気の一部は排気口１２から外部に排出し、蒸発器６表面で結露し、空気から取り除かれた水分は、排水口１３から機外に排出されるようになっていた。
【特許文献１】特開平７−１７８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の洗濯乾燥機の構成では、蒸発器６によって空気から取り除かれた水分（結露水）は、排水口１３から直接機体の直下に排水されるため、洗濯乾燥機を屋外や、屋内でも床に排水溝がある場所にしか設置できず、設置できる場所が限定されてしまうという課題があった。
【０００５】
これを改善するために、排水口１３を本体１の下面に設けて、直接排水する代わりに、貯水トレイなどの一時滞留スペースを設けて、そこに一旦水を貯め、例えば電動式の排水ポンプなどによって、排水を行うようにすれば、より高い位置から外に排水ホースの一端を接続し、排水ホースの他端を家庭内の排水管などに接続することも可能になる。このように排水を確実におこなうためには、乾燥時に貯水トレイに溜まった結露水を、排水ポンプを駆動して確実に排水するという方法は有効な手段である。
【０００６】
しかしながら、このような構成においては、送風経路（風路）がどうしても回転ドラムと結合されているため洗濯中飛沫水が送風経路を経由して貯水トレイに溜まりそれが蓄積され続けると、貯水トレイから水が溢れ、機体底面より外部に流水し設置面に水が溢れだし床を水浸しにするという課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、安価な構成で、洗濯時に偶発的に送風経路を通じて貯水トレイに溜まった水が、機体外に溢水し設置面から水が流出することのない信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、衣類を収納する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する洗濯槽と、前記回転ドラムを回転駆動することで前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯乾燥モータと、前記洗濯槽内に水を供給する給水手段と、前記洗濯槽の下部に接続され前記洗濯槽内の洗濯水を機外に排出する排水管と、前記洗濯槽内の洗濯水の排水管への排出を制御する排水弁と、乾燥工程時において前記洗濯槽からの湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を風路を介して前記除湿手段に送った後再び前記洗濯槽内に送風する送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水及び前記洗濯槽から漏れ出た洗濯水を貯める貯水トレイと、前記貯水トレイに貯まった貯水の水位を検知する水位検知手段と、前記貯水を前記排水管へ排出する排水ポンプとを備え、洗濯工程時において、前記水位検知手段が所定の水位を検知した時に前記排水ポンプを駆動するようにしたもので、洗濯工程時に、洗濯水位が高水位で回転ドラムの回転で水がかき乱され飛沫水が風路を通じて溢水するとか、洗剤が泡立ちすぎて同様に風路を通じて溢水し、貯水トレイにその洗濯水が蓄積することがあっても、水位が上昇してくると水位検知手段がその水位を検知し、排水ポンプで貯水を排水するので、貯水トレイ内の貯水が機体外に溢水しユーザー宅の床面を水浸しにするという致命的な不具合が起こることが無く、信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の洗濯乾燥機は、安価な構成で、洗濯水位が高水位で回転ドラムがまわり飛沫水が風路を通じて貯水トレイに蓄積し溢水するとか、洗剤が泡立ちすぎて同様に風路を通じて貯水トレイに蓄積し、それが溢水して機体外に溢れ出しユーザー宅の床面を水浸しにするという不具合を未然に防止し信頼性の高い洗濯乾燥機を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、衣類を収納する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する洗濯槽と、前記回転ドラムを回転駆動することで前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯乾燥モータと、前記洗濯槽内に水を供給する給水手段と、前記洗濯槽の下部に接続され前記洗濯槽内の洗濯水を機外に排出する排水管と、前記洗濯槽内の洗濯水の排水管への排出を制御する排水弁と、乾燥工程時において前記洗濯槽からの湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を風路を介して前記除湿手段に送った後再び前記洗濯槽内に送風する送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水及び前記洗濯槽から漏れ出た洗濯水を貯める貯水トレイと、前記貯水トレイに貯まった貯水の水位を検知する水位検知手段と、前記貯水を前記排水管へ排出する排水ポンプとを備え、洗濯工程時において、前記水位検知手段が所定の水位を検知した時に前記排水ポンプを駆動するようにしたもので、洗濯工程時に、洗濯水位が高水位で回転ドラムの回転で水がかき乱され飛沫水が風路を通じて溢水するとか、洗剤が泡立ちすぎて同様に風路を通じて溢水し、貯水トレイにその洗濯水が蓄積することがあっても、水位が上昇してくると水位検知手段がその水位を検知し、排水ポンプで貯水を排水するので、貯水トレイ内の貯水が機体外に溢水しユーザー宅の床面を水浸しにするという致命的な不具合が起こることが無く、信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の水位検知手段は、自己発熱特性を有するサーミスタを用いたもので、サーミスタには機構的な可動部がないので、特に脱水中など振動が加わる条件下においても、誤動作をおこすこともなく、また振動により発生する騒音もなく、信頼性、耐久性に優れた洗濯乾燥機を提供することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の除湿手段を、圧縮機と熱交換器を備えたヒートポンプサイクルで構成したもので、熱交換器による除湿の効果が大きく、洗濯槽内の衣類などに極めて湿度の低い空気を供給して効果的な乾燥を行うことができると共に、エネルギーの有効活用を図り、地球環境の保全に対しても高い効果を発揮する、優れた洗濯乾燥機を提供することができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機について、図１〜６を用いて説明する。図１は、本実施の形態における洗濯乾燥機の概略断面図である。尚、上記従来の洗濯乾燥機と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
図１において、本実施の形態における洗濯乾燥機には、衣類３３を収納する回転ドラム２と、回転ドラム２を回転自在に内包する洗濯槽１５と、回転ドラム２の回転軸１６に直軸に接続され回転ドラム２を回転する洗濯乾燥モータ３と、ヒートポンプサイクル１７を有し衣類３３の乾燥時に洗濯槽１５からの湿った空気を導いて湿気を取り除く作用を行う除湿手段１８が設けられている。ヒートポンプサイクル１７は、圧縮機８と、吸熱する第１の熱交換器１９と、発熱する第２の熱交換器２０と、キャピラリチューブ２１とを、冷媒が通る冷媒管１７ａで連結して構成されている。さらに、第１の熱交換器１９と、第２の熱交換器２０と、洗濯槽１５の間の空気を、風路２２を介して循環移動させる送風手段２３を有している。
【００１６】
なお、第１の熱交換器１９は、内部を通る冷媒を蒸発させることにより、空気から冷媒に熱を吸い込ませる作用から蒸発器などとも呼ばれ、一方第２の熱交換器２０は、逆に冷媒から空気に熱を与える作用をするもので、凝縮器と言われることもあるが、特に使用する冷媒は、各種のフロンなどに限定されるものではなく、例えば二酸化炭素（ＣＯ２）を超臨界状態として使用するものなどでも良く、その場合にはガスクーラーなどであってもかまわない。
【００１７】
そして、洗濯乾燥モータ３を駆動する第１の駆動回路２４と、圧縮機８を駆動する第２の駆動回路２５が接続されている。第１の整流回路２６は、倍電圧形であって第１の駆動回路２４に約２５０Ｖの直流電圧を供給し、第２の整流回路２７も、やはり倍電圧形で、第２の駆動回路２５の方に２３０Ｖの直流電圧を供給するものとなっている。
【００１８】
さらに、２８は、電源プラグで、電源高調波と端子雑音を抑えつつ、第１の整流回路２６と第２の整流回路２７に交流電源を供給する構成となっている。また、３２は、給水手段で、水道管３０および、開閉により水道管３０からの水を入れたり止めたりする給水弁３１により構成され、給水手段３２から水が洗濯槽１５に供給され、洗濯槽１５内で衣類３３の洗濯を行うものとなっている。
【００１９】
排水弁３４は、洗濯槽１５の下部に設けられていて、閉状態では洗濯槽１５内に水を蓄えて洗濯や濯ぎが行われ、開状態になった場合には、洗濯槽１５内の水を、排水管３５に排出するようになっている。
【００２０】
衣類乾燥時に、洗濯槽１５内の湿った空気が、風路２２を通って低温になっている第１の熱交換器１９に送られ、そこで冷やされて結露水が発生し、その結露水はヒートポンプサイクル１７の底部に設けた貯水トレイ３６に滴下し溜まっていく。
【００２１】
排水ポンプ３７は、貯水トレイ３６に溜まった結露水を排水するもので、直流１２ボルトで動作すると共に図示しない永久磁石、ブラシ、整流子を有する小型の電動機３８と、電動機３８により回転される第１の歯車３９と、第１の歯車３９と嵌合すると共に第１の歯車３９とは逆向きに回転する第２の歯車４０と、第１の歯車３９と第２の歯車４０を取り囲むケース４１と、その入り口側に設けたフィルタ４２からなり、貯水トレイ３６から結露水を吸い上げて、一旦、上側に押し上げ、オーバーフロー皿４３に流し出すもので、オーバーフロー皿４３に放出された結露水は、改めてオーバーフロー管４４を経て排水管３５に合流するようになっている。
【００２２】
本実施の形態においては、排水ポンプ３７として、第１の歯車３９と第２の歯車４０を持つ、いわゆるギアポンプなどと呼ばれるものを使用していることから、逆回転すると水流の向きも逆となってフィルタ４２に溜まった異物も除去できるという効果が得られるものとなっている。
【００２３】
この排水ポンプ３７の駆動パターンの例を、図２を用いて説明する。
【００２４】
図２の（１）は、一定インターバルで排水ポンプ３７を駆動する場合、（２）は、ランダム的要素を取り入れて排水ポンプ３７を間欠駆動する場合、（３）は、洗濯乾燥機の乾燥工程時に排水ポンプ３７を連続して駆動する場合である。ここで（１）や（２）のように間欠動作させる意味は、排水ポンプ３７を安価で、多少耐久性能に乏しいものでも実用に供せるように負荷を軽減するためである。しかし、（３）のように常時排水ポンプ３７を動作させていても使用上は全く問題ない。また、洗濯時や脱水時に洗濯槽１５から風路２２を経由して漏水する洗濯水の一部が貯水トレイ３６に貯まる可能性があるので、そのときも排水ポンプ３７を駆動し続ける方がより溢水という不具合を回避する意味では好ましい。
【００２５】
４５は、ヒートポンプサイクル１７の底部の貯水トレイ３６に溜まった結露水の水位を検知する水位検知手段で、自己発熱特性を持つサーミスタ４６を有している。サーミスタ４６からの信号が所定範囲である場合に、除湿手段１８の動作を停止するようにしている。この状態は、言い換えれば排水ポンプ３７が異物の目詰まり等の不具合で故障した際に結露水の供給を停止させ貯水トレイ３６の溢水を防止するという極めて重要な働きをすることを意味する。
【００２６】
従って、万一排水ポンプ３７が故障すると結露水が排出されないので、結露水が貯水トレイ３６に貯まるが、水位検知手段４５が結露水の水位が所定の水位に達したことを検知すると除湿手段１８の動作を停止するため、それ以降の結露水の水位の上昇が起こることがなく、水位の過剰な上昇による、洗濯乾燥機内部の構成部品への水による二次的な故障、誤動作、さらに洗濯乾燥機外への水溢れなどを確実に防止することができる。
【００２７】
本実施の形態では、サーミスタ４６と並べて、第２のサーミスタ４７からなる温度検知手段４８を、第１の熱交換器１９と第２の熱交換器２０の間の空気温度を検知する位置に設けている。さらに温度検知手段４８を、貯水トレイ３６に溜まった結露水の水位が上昇してきた場合に、サーミスタ４６と共に水に接し、水の温度も検知することができる高さに設けている。
【００２８】
図３は、サーミスタ４６と、温度検知手段４８の拡大断面図である。
【００２９】
図３において、サーミスタ４６は、外径が３ｍｍの絶縁性および耐熱性に富んだテフロン（登録商標）製のチューブ４９およびチューブ４９の上下両端から注入した耐熱樹脂からなる充填材５０により構成された絶縁層５１を周囲に有しており、サーミスタ４６の端子５２、５３は絶縁被覆付のリード線５４から引き出されているが、端子５２、５３は、水位が上昇して水中に没した状態となった時でも、水との間の電気的な絶縁が保てる構成となっている。
【００３０】
さらに、本実施の形態では、絶縁層５１で覆われたサーミスタ４６は、さらに両端が開口した樹脂製の直径９ｍｍのパイプで構成した管形状の防風体５５の中に収納されている。このように、絶縁層５１の外側に管形状の防風体５５を設けているので、水位が低く空中にある場合には、防風体５５が、サーミスタ４６に当たる空気の流れを弱めるという作用があり、これによりサーミスタ４６が自己発熱したときの熱の逃げが小さくなり、よりサーミスタ４６の温度が高く、摂氏１４０度程度にまで達するものとなり、水に没した場合には、絶縁層５１の下側の開口部から水が侵入して防風体５５内の水位が上昇し、上側の開口部から空気が自由に逃げていくことができるようになっている。
【００３１】
よって、水位が、サーミスタ４６の位置であるＬ１まで上昇した時点では、水位がそれより低い場合と比較して、サーミスタ４６からの熱の逃げ方の差をより大きくすることができ、ノイズなどによる水位の誤検知に対してのマージンをより大きくとることが可能となる。防風体５５の直径や、材質によっては、防風性能や水位が上がってきた場合のサーミスタ４６からの熱の逃げ方が変化するが、本実施の形態では、直径９ｍｍの管形状のものを用いたことにより、良好な水位検知特性を得ることができた。
【００３２】
特に、ヒートポンプサイクル１７を使用した洗濯乾燥機においては、送風手段２３による風量を例えば毎分２ｍ３程度の大きな値とすることにより、フロンなどの冷媒を用いて実現できる摂氏７０度程度の温風温度でありながら、湿度を非常に低くした空気により洗濯槽１５内に送り込んだ際の衣類３３への乾燥効果として大きなものが得られ、シワなども少ない優れた乾燥性能が得られるものとなる。
【００３３】
したがって、送風手段２３によって起こされる風が、自己発熱を持つサーミスタ４６に当たった場合の影響を、防風体５５により効果的に低減させるという構成は、極めて重要な機能を発揮するものとなる。
【００３４】
なお、防風体５５の上下端部が開放しているので、水位が上昇してくると、防風体５５の下側の開放端を水が通過し、絶縁層５１との間に水が存在する状態となる。よってサーミスタ４６の高さ（Ｌ１）まで水が来て、サーミスタ４６の自己発熱による熱が絶縁層５１越しに水に逃げ、サーミスタ４６が冷却されることからサーミスタ４６の温度が低下し、それにより水の検知、すなわち、所定の水位を検知することができるものである。
【００３５】
本実施の形態では、サーミスタ４６とほぼ同じ高さＬ１に第２のサーミスタ４７を用いた温度検知手段４８を設けており、第２のサーミスタ４７の周囲は、樹脂製の絶縁層５９で覆われ、絶縁被覆付リード線５６から引き出した端子５７、５８と周囲の水との間の電気的な絶縁を確保するようになっている。
【００３６】
なお、本実施の形態では、第２のサーミスタ４７を、自己発熱がほとんど無視できる程度の電流値で使用しているので、絶縁層５９については特別に耐熱性の高い樹脂材料を使用する必要はない。
【００３７】
図４は、水位検知手段４５のサーミスタ４６、および第２のサーミスタ４７を用いた温度検知手段４８が接続されている検知回路８１の回路図を示している。サーミスタ４６は、コネクタ８２によって２５０オームの抵抗８３、およびＮＰＮ形のトランジスタ８４に接続されている。
【００３８】
抵抗８３の上側の端子は１２Ｖの直流電源８５に接続されており、マイコン８６は出力ＱがＨｉｇｈとなることにより、トランジスタ８４をＯＮさせた状態において、抵抗８３からサーミスタ４６に電流が供給されてサーミスタ４６に十分な自己発熱を起こさせる構成となっている。
【００３９】
なお、本実施の形態では、マイコン８６の出力ＱがＬｏｗとなってトランジスタ８４がオフされた時に、サーミスタ４６の配線に存在するインダクタンスなどにより過電圧が発生してトランジスタ８４のコレクタ・エミッタ間に印加されることを防止するためのダイオード８７も設けられている。抵抗８８とコンデンサ８９は、サーミスタ４６の電圧からノイズ成分を取り除くためフィルタ回路として作用し、ノイズの無いアナログ電圧Ｖ１を得る。
【００４０】
コンパレータ９０、９１、９２、９３、９４はアナログ電圧Ｖ１と、それぞれの閾値電圧を比較してマイコン８６にＨｉｇｈ、Ｌｏｗの信号を出力するものとなっている。電圧源９５、９６、９７は、それぞれ６Ｖ、５Ｖ、４．５Ｖの電圧をコンパレータ９０、９１、９２に入力し比較させるものとなっている。
【００４１】
また、抵抗９８、９９、１００は、１２Ｖの直流電源８５を分圧し、１１Ｖおよび１Ｖの分圧出力をコンパレータ９３、９４に入力している。５Ｖの直流電源１０１は、マイコン８６などの電源として働いている。コンパレータ９０、９１、９２のオープンコレクタの出力端子はそれぞれ抵抗１０２、１０３、１０４によって５Ｖの直流電源１０１に接続されており、マイコン８６の入力端子Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３へと接続されている。
【００４２】
コンパレータ９３、９４のオープンコレクタ出力端子同士は接続された上、抵抗１０５によって５Ｖの直流電源１０１に接続され、いわゆるワイワード・オアされた信号がマイコン８６のＥ端子に入力される構成となっている。
【００４３】
第２のサーミスタ４７については、コネクタ１０６を介して、３．９２キロオームの抵抗１０７によって、５Ｖの直流電源１０１に接続されており、第２のサーミスタ４７に流れる電流値としてはサーミスタ４６よりもかなり小さく、よって自己発熱は１ｍＷ程度と低い値となり、自己発熱による第２のサーミスタ４７の温度上昇をほぼ無視できる大きさにして用いている。
【００４４】
第２のサーミスタ４７の電圧についても、ノイズ影響のないアナログ電圧Ｖ２を得るための抵抗１０８とコンデンサ１０９によるフィルタ回路を経てマイコン８６のＡ端子でアナログ電圧値が読み込まれ、マイコン８６の内部でデジタル値に変換され、さらに内部のプログラムが働くことにより、温度データに変換されるようになっている。
【００４５】
図５は、水位検知手段８１の動作特性を示すグラフであり、縦軸にはアナログ電圧Ｖ１、横軸には温度を取っているが、第２のサーミスタ４７を用いた温度検知手段４８による温度検出値に相当するものとして扱われている。
【００４６】
破線のＯは、コンパレータ９３のプラス入力端子電圧、破線のＳはコンパレータ９４のマイナス入力端子電圧、実線で示したＷとＡはそれぞれサーミスタ４６が空気中にある場合と水中にある場合における安定した時の温度とアナログ電圧Ｖ１との特性を示している。
【００４７】
また階段状の破線は、Ｖ１に対しての閾値であり、本実施の形態においては、温度検知手段４８の検知温度が、摂氏２０度以下では、電圧源９５の電圧６Ｖが有効とされ、マイコンはＤ１により水と空気の判定を起こすものとしている。温度検知手段４８の検知温度が、摂氏４０度以上の場合には、電圧源９７の電圧４．５Ｖが有効とされ、マイコンはＤ３により水と空気の判定を起こすものとしている。温度検知手段４８の検知温度が、摂氏２０度から４０度の範囲では、直流電源９６の電圧５Ｖが有効とされ、マイコンはＤ２により水と空気の判定を起こすものとしている。
【００４８】
いずれの温度条件においても、閾値よりもＶ１が高い場合には、Ｄ１からＤ３の内のそれぞれの温度に対応して有効となる端子は、Ｌｏｗとなりサーミスタ４６が水中に没している、すなわち水位がサーミスタ４６の位置まで上昇してきていると判断され、除湿手段１８の圧縮機８の運転を停止させる。
【００４９】
よって、サーミスタ４６からの信号が（閾値以上であるという）所定範囲である場合に除湿手段１８の動作を停止することになる。加えて、本実施の形態においては、上述したように温度検知手段４８の出力によって、サーミスタ４６からの信号Ｖ１が所定範囲であるか否かを判断する閾値を、６Ｖ、５Ｖ、４．５Ｖと３段階に変動させる構成としていることから、摂氏０度から５０度の温度範囲において、水と空気の判定が正確に行われるものとなり、水位がサーミスタ４６に達したかどうかを精度良く知ることができるようになる。
【００５０】
また、図３に示したように、サーミスタ４６と温度検知手段４８の第２のサーミスタ４７は、ほぼ同じ高さＬ１に並べて設けられていることから、水位が上昇した際にはほぼ同時に水に浸かるものとなり、正確な判定が可能となる。
【００５１】
ただし、多少の高さの違いがある状態で設けられた場合についても、少なくともサーミスタ４６と温度検知手段４８の両方が水に浸かるまで水位が上昇した段階においては、水が上昇してきていることは検知可能となる。そして、サーミスタ４６からの信号Ｖ１が、破線Ｏで示される閾値１１Ｖを越える場合には、通常のサーミスタ４６からの信号値としてはあり得ない値であり、サーミスタ４６の素子自身の断線が起こっているか、あるいはコネクタ８２が挿入されていないなどの異常が発生しているものと考えられる。
【００５２】
また、サーミスタ４６からの信号Ｖ１が、破線Ｓで示される閾値１Ｖ以下である場合には、やはり通常のサーミスタ４６からの信号値としてはあり得ない値であり、サーミスタ素子が故障して短絡状態となっている可能性がある。本実施の形態では、このようなＯよりも高い場合とＳよりも低い場合には、いずれもサーミスタ４６が正常範囲外であると判定し、除湿手段１８の動作を停止するようにしている。
【００５３】
したがって、サーミスタ４６の故障を放置してそのまま使用されることはなくなり、以降の２次的な故障、漏電、感電などを未然に防止することができるものとなる。
【００５４】
本実施の形態では、コンパレータ９３、９４の出力は共通に接続されているため、Ｏより高い場合とＳより低い場合のいずれに関しても、マイコン８６のＥ端子はＬｏｗとなり、サーミスタ４６の異常であることが判定され、除湿手段１８が停止されるものとなる。断線であるか短絡であるかを分離したい場合には、Ｄ１からＤ３のいずれかを参照することにより、分離が可能であり、例えばＤ１がＬｏｗである場合には断線、Ｄ１がＨｉｇｈである場合には短絡の異常であると判定できる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態においては、温度検知手段４８の検知出力に応じて、３段階の範囲を用い、それぞれに対応した閾値を、直流電源９５、９６、９７、コンパレータ９０、９１、９２を設けて、６Ｖ、５Ｖ、４．５Ｖの階段状に実現しているが、特にこのような構成に限定されるものでもなく、例えばマイコン８６のアナログ電圧が入力できるポートを用い、Ｖ１に対応する電圧をアナログ電圧として読み込み、マイコン８６内のプログラムによって、温度検知手段４８に応じたデジタルの閾値と比較してもよい。
【００５６】
その場合には、例えば、図５の２点鎖線Ｔのようなカーブで閾値を設定することもでき、プログラムの組み方によっては、かなり滑らかなカーブも実現できるので、ノイズなどに対しての余裕度も全温度範囲で十分大きいものとして、より安定性の高いものとすることも可能となる。
【００５７】
本実施の形態では、閾値を温度検知手段４８の検知出力に応じて変化させるものとしているが、例えばサーミスタ４６の出力に対して、温度検知手段４８から得られる出力信号によって、加減乗除等の計算を行って補正をかけ、補正後の値に対して所定の閾値との大小関係を比較し、水位がサーミスタ４６に達しているか否かを判定させるようにしても良く、要はサーミスタ４６からの出力と温度検知手段４８からの出力の２入力の関数として、水位が達しているかどうかを出力する方法であっても同等の効果があるものとなり、本発明の範疇となる。
【００５８】
なお、本実施の形態では自己発熱を持つサーミスタ４６に加えて、温度検知手段４８を設け、サーミスタ４６の周囲温度を検知する構成としているが、サーミスタ４６に流れる電流の大きさを変化させることにより、サーミスタ４６の自己発熱の大きさを切り換えるようにすることも可能であり、自己発熱によるサーミスタ４６の温度上昇が無視できる程度にした期間において周囲温度を検知し、その値によって閾値を決定し、自己発熱がある状態でのアナログ電圧値との比較を行っても良い。
【００５９】
また、本実施の形態では、水位検知手段として、従来一般的に使用されてきた浮き（フロート）などのような機構的な可動部分もないことから、信頼性の面でも優れており、特に洗濯乾燥機の場合、脱水時などには相当な振動が発生することもあるが、そのような振動のある条件下でも適切な水位検知動作が可能となり、加えて振動が加わった場合に、機構的な可動部分の遊びが原因で発生する騒音も防止することができるので、静かな洗濯乾燥機とすることもできるという効果もある。
【００６０】
また、本実施の形態では、本来乾燥中の結露水が貯水トレイ３６に溜まるのを検知して排水ポンプ３７を駆動し貯水を外部に排出し、溢水を防止するものであるが、洗濯中も常に水位検知手段４５を監視し稀に発生する回転ドラム２の回転モーメントに伴う水の激しい流動から発生する洗濯槽１５から風路２２への飛沫水や、洗剤の泡立ちによる泡が風路を通じての貯水トレイ３６に流入し、蓄積された場合でも排水ポンプ３を駆動し外部に水を排出し溢水を阻止するものである。
【００６１】
その動作について図６を用いて詳述する。図６の（ａ）図は、洗濯乾燥の行程、（ｂ）図は、水位検知手段４５の動作状態、（ｃ）図は、貯水トレイ３６の水位、（ｄ）図は、排水ポンプ３７の動作状態をそれぞれ示している。
【００６２】
まず（ａ）図に示すような洗濯から乾燥までの行程がある。ここで本発明は、乾燥以外の行程においても（ｂ）図に示すように、水位検知手段４５で貯水トレイ３６内の貯水の水位のモニターを行っている。
【００６３】
前述した理由により洗濯（すすぎも含む）中にも、図（ｃ）に示すように風路２２を通じて流入する洗濯水や泡で貯水トレイ３６の水位が上昇する（イ）。水位検知手段４５の溢水しきい値（ロ）に達すると、（ハ）のように排水ポンプ３７がＯＮし、一定期間動作し、（イ）のように貯水トレイ３６の水位が低下する。従って、洗濯中に風路２２を通じての水、泡の進入があっても貯水トレイ３６は溢水することがなく溢水に対する信頼性は高まる。
【００６４】
また、乾燥工程時は、（ニ）に示すように結露水が貯水トレイ３６に蓄積し水位が上昇し（ロ）のレベルに達すると、（ホ）のように排水ポンプ３７が駆動し、排水され貯水トレイ３６の水位は低下する。
【００６５】
また、水の有無を検知する手段としては、従来電極を２つ設けてその間の電気抵抗値を計測し、低い場合には電極間に水があるものと判断する構成もあるが、特に洗濯乾燥機においては除湿手段１８から出てくる水は、蒸留水と同等の電気抵抗が高いものとなっていることもあり、正確に水の有／無を判断することは難しいものとなるが、本実施の形態によれば、自己発熱を持ったサーミスタ４６を用いていることから洗濯槽１５から溢れてくる洗濯水も含めて検知すべき水の電気抵抗値に関係なく正確に水の有無を判定することができる。
【００６６】
また、サーミスタ４６に絶縁層５１を設けるという簡単な構成で、端子５２、５３との電気絶縁が容易に構成でき、例えば、従来の電極間に水があることを電気抵抗値の変化で計測する構成のものよりも安全性が高い構成を容易に実現できるもので、特に使用者が濡れた手で直接操作することが多い洗濯乾燥機としては、とりわけ効果が大きいものである。
【００６７】
なお、上記実施の形態において、回転ドラム２の回転軸１６を水平に配したが、必ずしも水平に限定されるものではなく、例えば一般に縦形と呼ばれるような垂直軸で脱水時に回転する回転ドラムを有するものや、回転軸１６を、水平に対して２０〜３０度程度傾斜させて設け、回転ドラム２内への衣類３３の出し入れが行いやすいようにしてもよく、さらに回転ドラム２内に、例えばパルセータなど他の機構部品などの構成要素をさらに付加して洗濯時により効果的な洗濯ができるような構成にしても良い。
【００６８】
（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態における洗濯乾燥機の各部位の動作状態を示すタイミングチャートである。尚、上記第１の実施の形態における洗濯乾燥機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
図７において、回転ドラム２が回転する洗濯時は、洗濯槽１５内のいたるところに水が回り込む。従って洗濯水の一部は、風路２２を通って貯水トレイ３６に進入する可能性がある。特にユーザーによってはたっぷりと水を入れて洗濯をしたい志向が多々見受けられる。そのような場合、洗濯水の一部が風路２２に進入する可能性が高い。
【００７０】
また、洗剤も多めに入れる志向もあり、その時は、泡立ちが激しく同様に風路２２に進入する可能性が高い。このような場合は、図７（イ）に示すように洗濯およびすすぎ時に貯水トレイ３６の水位が相当上がる可能性がある。場合によっては溢れ出す可能性もある。従って、脱水行程が終わり、乾燥行程に入るとたちまち結露水が、貯水トレイ３６にさらに蓄積されオーバーフローによる機外溢水の危険がある。
【００７１】
本実施の形態では、それを想定して乾燥行程に入ってすぐ、図７の（ロ）のように排水ポンプ３７を強制的に動作させるようにしたもので、洗濯時に貯水トレイ３６に溜まった貯水を排出することによって、乾燥時の結露水によるオーバーフローを未然に防ぎ機外溢水が発生することのない信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、安価な構成で、排水経路が多少複雑であっても、洗濯乾燥機を構成する部品の水没による故障、誤動作、水あふれを防止し、かつ設置場所を選ばす、信頼性の高いもので、除湿手段を有する空気調和機、除湿機や液体を扱う各種機器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の概略断面図
【図２】（１）〜（３）同洗濯乾燥機の排水ポンプの動作パターン例を示すタイミングチャート
【図３】（ａ）同洗濯乾燥機の水位検知手段の断面図（ｂ）同洗濯乾燥機の温度検知手段の断面図
【図４】同水位検知手段が接続された検知回路の回路図
【図５】同水位検知手段の動作特性を示すグラフ
【図６】同洗濯乾燥機の各部位の動作状態を示すタイミングチャート
【図７】本発明の実施の形態２における同洗濯乾燥機の各部位の動作状態を示すタイミングチャート
【図８】従来の洗濯乾燥機の概略断面図
【符号の説明】
【００７４】
１５  洗濯槽
１８  除湿手段
２２  風路
２３  送風手段
３３  衣類
３６  貯水トレイ
３７  排水ポンプ
４５  水位検知手段